多層并排的高分辨率圖案化制造技術

提供了一種器件制作方法，該器件包括：在單個基板上的第一位置處的第一圖案化器件層(31)和在第二位置處的第二圖案化器件層(32)。該方法包括：在基板上沉積第一夾層(21)；圖案化第一夾層(21)，由此去除在第一位置處的第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化第二夾層和下面的層，由此去除在第二位置處的第二夾層和下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化第一器件層和第二器件層以形成在第一位置處的第一圖案化器件層和在第二位置處的第二圖案化器件層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】專利
本專利技術涉及高分辨率圖案化的領域。更具體地，本專利技術涉及用于多層并排的高分辨率圖案化以及用于多個層疊層并排的高分辨率圖案化的方法。例如，本專利技術可涉及用于形成不同的有機半導體層的非重疊圖案且用于形成包括至少一個有機半導體層的層疊層的非重疊圖案的高分辨率方法。專利技術背景對于基于有機半導體制作顯示器和成像器，需要一種可靠的和高分辨率的圖案化方法。優選地，圖案化方法還將允許在基板上圖案化不同的有機半導體層或者并排的不同的層疊層，例如用于實現OLED(有機發光二極管)顯示器中的多色發射或者成像器中的多色靈敏性。在本領域中已知若干圖案化方法。例如，在制作流程中常用于有機電子器件的圖案化技術基于陰影掩蔽技術。有機半導體可在蒸鍍期間通過使用精細的金屬掩膜作為真空系統中的陰影掩模直接圖案化。這種技術允許定義具有30微米或更高的數量級的尺寸的特征。然而，這種方法的缺點在于，它不允許非常精確的對準。陰影掩蔽技術的進一步的缺點在于，它需要相當繁瑣的硬件維護并且難以擴大至大的基板尺寸。在本領域中還已知附加技術(諸如噴墨印刷)的使用。這可提供與陰影掩蔽類似的分辨率。然而，附加技術不能很好地適用于復雜的層疊層，例如多層疊層。例如，精確對準可能是困難的。在本領域中還已知若干其他圖案化流程，諸如舉例而言基于自組裝的技術，例如包括對預先圖案化基板的自旋鑄造流程。然而，這種流程需要仔細地選擇排斥/吸引的圖案化材料用于特定有機活性層。新興的圖案化方法的另一個示例是激光誘導前向轉移(LIFT)。然而，在這種流程中，分辨率限于5至10微米并且熱傳輸流程可能劣化有機器件的電特性。以可再現的方式且對大晶片尺寸實現低于10微米的圖案分辨率的有前景的技術是光刻。然而，與有機半導體組合使用光刻流程不是直接的，因為在標準光致抗蝕劑內使用的溶劑的大多數以及用于抗蝕劑顯影(development)和/或抗蝕劑剝離的溶劑可溶解或損壞有機層。光刻圖案化有機層可使用正交處理來實現，其中使用氟化光致抗蝕劑。該方法為標準光刻裝置提供微米分辨率。例如，在US 2013/0236999中，描述了一種用于使用正交處理來制作多色OLED器件的方法，其中在單個基板上沉積且并排地圖案化多個發光層或層疊層以形成多個發光元件，每一個層發射不同顏色的光。然而，該方法的缺點在于，制造氟化產品是高價的并且處置這些產品還可能是昂貴的和麻煩的。在US 2012/0252150中，描述了一種有機電致發光顯示器的制造方法，其中使用標準的常規光致抗蝕劑使用光刻來形成與不同顏色相對應的不同有機電致發光元件。該方法可使用例如第一掩模層，包括水溶性材料、作為第二掩模層的在抗蝕劑液體中不可溶解的材料、以及光致抗蝕劑層的疊層。以此方式，可在降低被在光刻圖案化期間使用的液體溶解或損壞的風險的情況下圖案化下面的有機化合物層。第一掩模層和第二掩模層可保留并且用于在進一步的步驟(諸如用于形成其他圖案化有機化合物層的步驟)中保護圖案化有機化合物層。專利技術概述本專利技術的實施例的目的是提供用于借助于光刻手段在基板上并排地形成多個層(諸如有機半導體層)的非重疊圖案和/或用于借助于光刻手段在基板上并排地形成不同的層疊層的非重疊圖案的方法。以上目的通過根據本專利技術的方法和器件來實現。本專利技術的實施例的優點在于，使用常規光致抗蝕劑材料。本專利技術的實施例的優點在于，例如與本領域中的已知方法相比，由于光刻流程，這些層或層疊層損壞和劣化的風險較低。本專利技術的實施例可有利地用于需要高分辨率的有機電子器件(諸如舉例而言，沒有濾色片的高清晰度全色顯示器、沒有濾色片的高清晰度全色光檢測器和光檢測器陣列、或者具有多個集成有機光檢測器和有機發光二極管子像素元件的智能像素或像素陣列)的制作流程。本專利技術涉及一種器件制作方法，該器件包括在基板上(例如，在單個基板上(例如，在毗連的基板上))的第一位置處(例如，在多個第一位置處)的第一圖案化器件層以及在第二位置處(例如，在多個第二位置處)的第二圖案化器件層。該方法包括：在基板上沉積第一夾層；圖案化第一夾層，由此去除在第一位置處(例如，在多個第一位置處)的第一夾層；沉積第一器件層；沉積第二夾層；圖案化第二夾層和下面的層，由此去除在第二位置處(例如，在多個第二位置處)的第二夾層和下面的層；沉積第二器件層；以及隨后圖案化第一器件層和第二器件層以形成在第一位置處(例如，在多個第一位置處)的第一圖案化器件層和在第二位置處(例如，在多個第二位置處)的第二圖案化器件層。本專利技術的方法可進一步包括在圖案化第一器件層和第二器件層之前：沉積第三夾層；圖案化第三夾層和下面的層，由此去除在第三位置處(例如，在多個第三位置處)的第二夾層和下面的層；以及沉積第三器件層。這些步驟可重復用于在附加對應位置處形成附加圖案化器件層。隨后圖案化所有器件層，即在所有器件層已經沉積之后，在單個圖案化流程中完成器件層的圖案化。在本專利技術的實施例中，第一器件層可以是至少兩個層的疊層和/或第二器件層可以是至少兩個層的疊層和/或第三器件層可以是至少兩個層的疊層和/或任何附加器件層可以是至少兩個層的疊層。第一器件層、第二器件層、第三器件層、以及任何附加器件層可包括例如電致發光層、光致抗蝕劑層、或者半導體層。例如，第一器件層可包括第一有機半導體層，第二器件層可包括第二有機半導體層，并且第三器件層可包括第三有機半導體層。第一有機半導體層、第二有機半導體層、以及第三有機半導體層可具有實質上不同的材料成分，以例如實現感光性或者以不同光譜的發光。在本專利技術的實施例中，第一夾層、第二夾層、第三夾層、以及任何附加夾層或進一步的夾層可以是可溶于水的層或者可溶于酒精的層。這些夾層可包含聚合物，諸如舉例而言聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纖維素、聚乙二醇、聚甘油、或者普魯蘭多糖(pullullan)，本公開不限于此。這些夾層可進一步包含溶劑，該溶劑包括水和/或酒精。酒精可以是例如不含烷氧基的酒精，諸如舉例而言異丙基酒精，本公開不限于此。酒精可以是例如水溶性酒精。該溶劑可以只含水、只含酒精、或者包含水和水溶性酒精的混合物。在本專利技術的實施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：設置覆蓋第一位置(例如，多個第一位置)、第二位置(例如，多個第二位置)和第三位置(例如，多個第三位置)的圖案化光致抗蝕劑層；使用圖案化光致抗蝕劑層作為掩模來執行蝕刻步驟，繼續蝕刻直至露出基板；以及在水中或者在酒精中溶解第一夾層、第二夾層、以及第三夾層。圖案化光致抗蝕劑層可在溶解第一夾層、第二夾層和第三夾層之前去除。作為繼續蝕刻直至露出基板的替換方案，可繼續蝕刻直至露出第一夾層或者直至露出在不同于多個第一位置的位置處的第一器件層的至少一部分。在本專利技術的實施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：沉積進一步的夾層；執行蝕刻步驟直至露出第一夾層；以及在水中或者在酒精中溶解第一夾層。作為繼續蝕刻直至露出第一夾層的替換方案，可繼續蝕刻直至去除在不同于多個第一位置的位置處的第一器件層的至少一部分。在本專利技術的實施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：沉積進一步的夾層；設置覆蓋第一位置、第二位置和第三位置(例如，覆蓋多個第一位置、多個第二位置和多個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置處的第一圖案化器件層(311)和在第二位置處的第二圖案化器件層(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉積第一夾層(21)；圖案化所述第一夾層(21)，由此去除在所述第一位置處的所述第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化所述第二夾層(22)和下面的層，由此去除在所述第二位置處的所述第二夾層和所述下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)以形成在所述第一位置處的所述第一圖案化器件層(311)和在所述第二位置處的所述第二圖案化器件層(321)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.28 EP 14162205.01.一種器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置處的第一圖案化器件層(311)和在第二位置處的第二圖案化器件層(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉積第一夾層(21)；圖案化所述第一夾層(21)，由此去除在所述第一位置處的所述第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化所述第二夾層(22)和下面的層，由此去除在所述第二位置處的所述第二夾層和所述下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)以形成在所述第一位置處的所述第一圖案化器件層(311)和在所述第二位置處的所述第二圖案化器件層(321)。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括在圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)之前：沉積第三夾層(23)；圖案化所述第三夾層(23)和下面的層，由此去除在第三位置處的所述第二夾層和所述下面的層；以及沉積第三器件層(33)，其中重復這一系列步驟直至獲得預定數量的器件層。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所有器件層已經沉積之后，在單個圖案化流程中完成所有器件層的圖案化。4.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述第一夾層(21)、所述第二夾層(22)、以及所述第三夾層(23)在水中或者在酒精中是可溶解的。5.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述第一器件層(31)是至少兩個層的疊層。6.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述第二器件層(32)是至少兩個層的疊層。7.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述器件層中的每一個器件層是至少兩個層的疊層。8.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述器件層包括電致發光層、光敏層、和/或半導體層。9.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述器件層中的每一個器件層包括不同的有機半導體層。10.根據在前權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)的步驟包括：設置覆蓋所述第一位置和所述第二位置的圖案化光致抗蝕劑層(40)；使用所述圖案化光致抗蝕劑層(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中村敦，柯統輝，P·馬利諾夫斯基，
申請(專利權)人：IMEC非營利協會，富士膠片株式會社，
類型：發明
國別省市：比利時;BE